Введение. В природно-климатических условиях России развитие мелиорации способствует решению социально-экономических задач, таких как: повышение продовольственной безопасности; уменьшение экономических рисков, связанных с потерями урожая из-за нестабильности погодных условий; повышение научно-технологического уровня и производительности труда аграрного производства; увеличение базы налогообложения в результате прироста продукции сельскохозяйственных предприятий; создание новых высокотехнологичных рабочих мест и улучшение социальных условий жизни сельского населения. В связи с этим восстановление мелиоративного комплекса и повышение эффективности использования мелиорируемых земель становится весьма актуальной задачей. «Одним из мероприятий, способствующих восстановлению и развитию мелиоративного комплекса является инвентаризация бесхозяйных мелиоративных объектов и оптимизация структуры форм собственности на имущество в сфере мелиорации» (Балакай, Юрченко, Лентяева, Ялалова, 2015). К бесхозяйным мелиоративным объектам относятся объекты недвижимости, не имеющие собственника или собственник которых не установлен.
Решить проблему восстановления и развития мелиоративно- водохозяйственных систем России можно только на основе государственных стратегических программ, так как необходимы бюджетные и внебюджетные инвестиции в развитие производительных сил мелиоративного комплекса, являющегося сложным природно-техническим объектом.
Направления дальнейшего использования бесхозяйных мелиорируемых земель приведено в схеме, представленной на Рисунке. 1.
Рисунок 1. Направления дальнейшего использования бесхозяйных мелиорируемых земель
В результате неиспользования оросительных систем часть земель подверглась деградации, в связи с чем бесхозяйные земли можно разделить на пригодные и непригодные для сельскохозяйственного производства.
Под деградацией почв понимается результат негативных изменений строения состава и элементов функционирования почв, вызванных антропогенными воздействиями. К числу распространенных в данном случае можно отнести следующие: переувлажнение и заболачивание почв, водная и ветровая эрозия почв, засоление и снижение плодородия орошаемых земель, химическая деградация, опустынивание земель.
Для определения возможности использования земель следует выполнить ряд инженерно-экологических изысканий, таких как:
- санитарно-химическое, микробиологическое и санитарно- паразитологическое состояние почвы;
- санитарно-химический анализ воды из открытого водоема;
- определение содержания гумуса в почве, засоления, развития водной и ветровой эрозии почв, процессов переувлажнения и заболачивания почв, - химической деградации.
Для оценки состояния ранее орошаемых земель используются показатели: площади орошаемых земель; распределение площадей по глубинам и минерализации грунтовых вод; минерализация поливных вод; площади засоленных, осолонцованных почв и земель, подвергшимся другим процессам деградации.
«Ретроспективный анализ состояния природных и культурных ландшафтов и долгосрочный прогноз ожидаемых последствий воздействия на них различных мелиоративных мероприятий проводится с помощью следующих интегральных показателей: «индекса сухости» (оценка изменения состояния приземного слоя атмосферного воздуха); «индекса почвы» (оценка изменения состояния почвы); общих запасов биомассы и биоразнообразия;, структурой использования земельных угодий (соотношение площади пахотных земель к общей площади рассматриваемой территории); экологической устойчивостью ландшафта (оценка изменения состояния ландшафта в целом) и др.». (Краснощеков, Ольгаренко, 2015)
Данная система показателей позволяет выявить причины изменения состояния основных компонентов агроландшафта, а также определить эффективность использования сельскохозяйственных земель. После анализа данных показателей по ранее орошаемым почвам следует сделать вывод о целесообразности восстановления этих земель в целях орошения.
Реконструкция мелиоративных систем должна проводиться на основе новейших достижений науки и техники, приоритетным является направление на контроль, учет и водо- и энергосбережение за счет противофильтрационной облицовки магистральных и межхозяйственных каналов, внедрения систем микроорошения и фертигации, замкнутого водооборота с использованием коллекторно-дренажного стока на орошение, автоматизированных систем управления водопользованием и водоучетом, что позволит повысить коэффициент использования водных ресурсов до 95%.
Новое строительство должно базироваться на применении наукоемких и инновационных технологий в проектировании, строительстве и эксплуатации мелиоративных систем. Мелиоративные системы создаются многофункциональными и интегрированными в агроландшафт, обеспечивающими эколого-экономически сбалансированное использование природных ресурсов и снижение энергетических затрат на базе геоинформационных систем управления водораспределением и водопользованием, электронных цифровых карт размещения мелиорированных земель и гидротехнических сооружений. Технико-эксплуатационные требования к мелиоративным системам: коэффициент полезного действия магистральных каналов не менее 0,98, межхозяйственных – 0,97, внутрихозяйственной сети – 0,98.
Инженерно-технические решения направлены на реализацию систем «точного» орошения и энергоэффективной техники полива, комплекса агромелиоративных и агролесомелиоративных технологий, внедрения адаптивно-ландшафтной системы земледелия и интегрированных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, составления электронных цифровых карт размещения мелиорированных земель и гидротехнических сооружений.
Работы по совершенствованию эксплуатации мелиоративных систем, в том числе внедрение новых технологий и техники для ремонтно- эксплуатационных работ на мелиоративных системах и очистке каналов, организации рационального водопользования и водораспределения проводятся с использованием ГИС-технологий, автоматики и телемеханики, выполнением противопаводковых мероприятий и решением вопросов безопасной эксплуатации ГТС. Развитие системы мониторинга мелиоративных систем, мелиорируемых и прилегающих к ним земель, контроля, учета водоподачи и водоотведения, качества почвенного покрова и водных ресурсов невозможно без информационно-аналитического обеспечения, планирования водопользования, экологического аудита, управления и контроля в области мелиорации и водного хозяйства.
В связи с задачей сохранения и воспроизводства плодородия почв необходимо проведение комплекса мероприятий по минимизации деградационных процессов и восстановлению сельскохозяйственных угодий, обеспечивающих повышение плодородия земель сельскохозяйственного назначения, а также улучшения экологической обстановки.
Мероприятия по восстановлению орошаемых ранее земель должны включать:
- рекультивацию земель (совместное применение агромелиоративных, агролесомелиоративных, культуртехнических мероприятий, гидротехнических мелиораций, раскисления, рассоления, рассолонцевания, улучшения теплового режима почв и микроклимата, улучшения физико-механических свойств почв), обеспечивающих восстановление нарушенных почвенного и водного балансов;
- природосберегающее земледелие, которое состоит из комплекса взаимосвязанных агротехнических, почвозащитных, мелиоративных, организационно-экономических мероприятий, направленных на эффективное использование земли и агроклиматических ресурсов, повышение эффективности использования ресурсов естественного увлажнения, повышение плодородия почвы, защиту ее от эрозии, повышение экологический стабильности водосбора в целом;
- инженерно-экологические системы, обеспечивающие первичную очистку загрязненных земель, восстановление рельефа и почвенного покрова, а затем – локализацию очагов загрязнения, эксплуатацию инженерных сооружений (скважин, насосных станций, увлажнительных систем и пр.), обеспечивающих доочистку земель, реабилитацию сельскохозяйственных земель.
При оценке целесообразности восстановления мелиорируемых земель и эффективности намечаемых мероприятий требуется учет затрат, связанных с предотвращением, снижением или компенсацией их неудовлетворительного состояния. Их величина формируется за счет:
- затрат на поддержание и повышение уровня природного и экономического плодородия почв;
- затрат на предупреждение и борьбу с эрозией и дефляцией почв;
- затрат на регулирование уровня грунтовых вод, на мероприятия по защите орошаемых земель от заболачивания и подтопления;
- затрат на проведение комплекса мероприятий по регулированию кислотно-щелочного режима почв (известкование кислых почв, внесение мелиоранта с целью предотвращения процесса осолонцевания почв, промывка земель с целью предотвращения их засоления и др.);
- затрат на проведение агрохимических и агролесотехнических мероприятий.
Результаты анализа использования земель сельскохозяйственного назначения, включая и мелиорируемые земли, показали, что одной из основных причин снижения уровня плодородия почв и низкой экономической эффективности производства сельскохозяйственной продукции является эрозия и дефляция почв. В связи с этим возникает необходимость в разработке мероприятий по предупреждению дальнейшего развития эрозии и дефляции почв при обосновании экономической эффективности инвестиций в реконструкцию мелиоративных систем. К ним относятся проведение агротехнических приемов (система обработки и мульчирования поверхности пахотных почв растительными остатками, залужение пахотных земель и организация почвозащитных севооборотов) и агролесотехнических мелиораций (посадка полезащитных лесных полос, водоохранные насаждения, кулисные посевы и др.).
Реализация комплекса мероприятий по предупреждению и борьбе с эрозией и дефляцией почв учитывается при оценке экономической эффективности инвестиций в реконструкцию мелиоративных систем через систему показателей: снижение потерь почвы (смыва почв): изменение природного (содержание и состав гумуса) и экономического плодородия почв (продуктивность мелиорируемых земель); снижение ущерба от загрязнения поверхностных и подземных вод.
На орошаемых ранее земельных участках, подвергшимся процессам заболачивания, переувлажнения, с высоким уровнем грунтовых вод, рекомендуется провести осушение. «Осушение заболоченных и переувлажненных земель значительно снижает уровень грунтовых вод, увлажненность почвенного покрова, изменяет температурный режим на этих территориях» (Чешев, 2015: 16)
Охрану почв следует рассматривать как систему мероприятий, направленную на сохранение, качественное улучшение и рациональное использование земельных фондов страны в целом. Для восполнения потерь гумуса в обрабатываемые почвы вносят удобрения, которые стабилизируют содержание гумуса особенно на малоплодородных почвах. Однако при избытке удобрений происходит загрязнение поверхностных вод и продукции сельского хозяйства. Поэтому применение удобрений должно быть сбалансированным.
С целью восстановления почвенного плодородия на поля с различной интенсивностью процессов деградации рекомендуется вносить составы из влагосорбентов, включающие гидрогель, глауконитовый песок, сапропель и ракушечник.
В связи с развитием орошения в засушливой зоне наиболее остро встают вопросы охраны почв от засоления. Для защиты орошаемых земель от засоления и подтопления применяется комплекс агротехнических, мелиоративных и лесомелиоративных мероприятий. Основными методами предупреждения и ликвидации засоления являются дренаж, промывки, гипсование солонцов и агромелиорация.
«Для охраны почв от вторичного засоления создаются дренажные устройства, которые должны обеспечить расположение уровня грунтовых вод на глубине не менее 2,5-3 м, и системы каналов с гидроизоляцией для предотвращения фильтрации воды. В случае накопления водорастворимых солей рекомендуется промывка почв на фоне глубокого рыхления и пахоты с дренажным водоотводом для удаления солей из корнеобитаемого слоя почвы. Охрана почв от содового засоления требует мероприятий с использованием приемов химической мелиорации. Они включают в себя гипсование почв, применение минеральных удобрений, содержащих кальций, а также введение в севооборот многолетних трав.» (Гулиев, 2014)
Для борьбы с первичным (естественным) и вторичным засолением большое значение придается посеву солеустойчивых растений, поддержанию поверхностного слоя почвы в рыхлом состоянии с комковатой структурой. Для поддержания орошаемых земель в хорошем мелиоративном состоянии наряду с другими факторами необходимы изучение и анализ элементов водного баланса грунтовых вод, что позволяет количественно оценить приходные и расходные элементы водного баланса грунтовых вод.
Высокопродуктивное и стабильное сельскохозяйственное производство на орошаемых землях может быть создано в сочетании с другими мероприятиями по повышению обеспеченности растений влагой – снегозадержанием, устройством лесных полос, фитомелиорацией, специальными приемами обработки почвы и др. Орошение устраняет почвенную засуху и не полностью защищает сельскохозяйственные культуры от ущерба, наносимого атмосферной засухой. При суховеях даже с достаточной влажностью почвы недобор урожая пашни составляет 18–30 %. В преодолении засушливых условий большая роль принадлежит полезащитному лесоразведению. Лесные полосы на орошаемых землях кроме выполнения традиционных функций понижают уровень грунтовых вод, сокращают испарение воды из оросительной сети и уменьшают испарение влаги с полей, сдерживают подъем солей к поверхности почвы, предупреждают вторичное засоление и заболачивание угодий. Вопрос мелиоративного влияния лесных полос остается актуальным и перспективным.
В настоящее время мелиоративные защитные лесные насаждения требуют проведения восстановительных мероприятий, связанных с их неудовлетворительным состоянием, что подтверждается проводимыми лесоинвентаризационными работами.
Отдельного рассмотрения требуют вопросы рекультивации нарушенных земель в бросовых рисовых чеках. Восстановление продуктивности засоленных земель, вовлечение их в сельскохозяйственный оборот, улучшение мелиоративного состояния и повышение плодородия почв является важной задачей сельскохозяйственного производства. Для коренного длительного улучшения мелиоративного состояния почвы в рисовом чеке и почвенного плодородия избыточное количество соли необходимо удалять из пахотного горизонта выносом их с растениями. Именно рассоление корнеобитаемого горизонта с помощью культур-галофитов способно рекультивировать нарушенные земли рисового чека экологически чистым и дешевым способом.» (Зволинский, Богосорянская, Салдаев, Салдаев, 2014)
В результате данных мер выявляется снижение уровня минерализованных грунтовых вод, вынос солей вместе со скашиваемыми вегетативными побегами, снижение засоления верхнего метрового слоя почвы с хлоридно-сульфатным и сульфатным типом загрязнения.
Таким образом, восстановление и дальнейшее использование бесхозяйных мелиорируемых земель должно обеспечиваться, прежде всего, рациональным устройством мелиорируемой территории, введением научно- обоснованных севооборотов при соблюдении эффективных технологических процессов при выращивании сельскохозяйственных культур на орошаемых землях, внедрении комплексной системы защиты от водной и ветровой эрозии почв, защиты растений от вредителей и болезней, устройством дренажно-коллекторной системы, разработкой рациональной организации использования оросительной воды, рациональным водопользованием, размещением защитных лесных насаждений, устройством гидротехнических сооружений на мелиоративных объектах, использования передовых инженерных способов и методов в сочетании с применением химических мелиорантов.
